JPH06247708A - ケイフッ化水素酸の精製方法 - Google Patents

ケイフッ化水素酸の精製方法

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JPH06247708A
JPH06247708A JP5499893A JP5499893A JPH06247708A JP H06247708 A JPH06247708 A JP H06247708A JP 5499893 A JP5499893 A JP 5499893A JP 5499893 A JP5499893 A JP 5499893A JP H06247708 A JPH06247708 A JP H06247708A
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稔夫 立野
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吉雄 川澤
Shoji Okada
章嗣 岡田
Tomokatsu Okada
友克 岡田
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    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/08Compounds containing halogen
    • C01B33/107Halogenated silanes
    • C01B33/10778Purification

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Abstract

(57)【要約】 【構成】ケイフッ化水素酸(フッ化水素 7.8 モル/リ
ットル、四フッ化ケイ素 3.9モル/リットル)100 kg
に酸化剤である過マンガン酸カリウムを攪拌しながら液
色が淡紫色になるまで投入し、その液をフッ素樹脂製の
蒸留装置に導入して加熱蒸留を行い、その水溶液中に含
有される硫黄化合物、燐化合物、硼素化合物及び砒素化
合物を酸化除去する。 【効果】従来の蒸留法だけでは精製が困難であった不純
物を、超微量濃度まで除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ケイフッ化水素酸の精
製方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ケイフッ化水素酸中において、基
板に二酸化ケイ素を堆積する技術が知られている(例え
ば、特開昭57−196744号、同61−12034
号、同61−28104号、同62−20876号、特
開平1−36770号)。
【0003】この技術は、光ディスク、液晶ガラス基板
の二酸化ケイ素コーティングや半導体素子の絶縁膜の成
膜に利用されている。そして、上記のような分野で使用
される薬品は、きわめて高い純度の薬液が要求される。
特に、半導体素子製造プロセスでは、硫黄化合物、燐化
合物、硼素化合物及び砒素化合物等の不純物の混入をき
わめて嫌うため、高純度のケイフッ化水素酸の供給への
希望が増大している。また、市販されているケイフッ化
水素酸は通常の半導体用薬品(例えば、フッ化水素酸、
過酸化水素水等)に比べ多量の不純物を含んでおり、上
記の利用分野で使用するには不純物の含有量の点で問題
がある。
【0004】そのような状況の中で、工業的にケイフッ
化水素酸を精製する方法の確立が望まれ、高純度のケイ
フッ化水素酸供給の必要性が高まっている。
【0005】このケイフッ化水素酸は100〜140℃
程度に加熱することによって四フッ化ケイ素、フッ化水
素及び水に分解しガス化するため、従来、蒸留すること
によって不純物をある程度除去できることが知られてい
る(特公昭43−17412号公報参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ケイフ
ッ化水素酸を精製する場合、高沸点の金属不純物に関し
ては前記の方法でppbレベルといわれる半導体用薬品
のグレードまで精製できるが、硫黄化合物、燐化合物、
硼素化合物及び砒素化合物等の不純物に関しては、それ
らの不純物自体が各種の沸点をもつ化合物が存在するの
に加え、ケイフッ化水素酸中ではフッ素と反応し、かな
りの種類の沸点をもつフッ素化合物を生成する可能性が
あるために、蒸留だけでこれらの不純物をppbレベル
まで精製することは、蒸留塔の段数を多くすること等の
装置的な工夫だけでは、非常に困難であるという問題が
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、上記問題点を解決するため、ケイフッ化水素酸に
過マンガン酸カリウム等の酸化剤を添加し、加熱蒸留す
ることによって硫黄化合物、燐化合物、硼素化合物及び
砒素化合物等の不純物が超微量まで除去できることを見
い出し、本発明を完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明は、ケイフッ化水素酸を
精製するに当って、フッ化水素に対して0.3 〜1.3 倍モ
ル数の四フッ化ケイ素を含有し、その両者が20〜65重量
パーセントである水溶液に、過マンガン酸カリウム等の
酸化剤を添加し、加熱蒸留して、その水溶液に含有され
る硫黄化合物、燐化合物、硼素化合物及び砒素化合物を
酸化除去するようにしたものである。
【0009】本発明の趣旨は、ケイフッ化水素酸を精製
するに当って、フッ化水素と四フッ化ケイ素を含有する
水溶液に酸化剤を添加し、加熱蒸留することによって、
前記した蒸留法だけでは精製が困難であった不純物を、
超微量濃度まで除去することにある。
【0010】本発明で使用し得る酸化剤は過マンガン酸
カリウムだけでなく、ケイフッ化水素酸中の硫黄化合
物、燐化合物、硼素化合物及び砒素化合物等の不純物に
対して酸化作用を示すものであればよい。例えば、重ク
ロム酸カリウム、過硫酸カリウム、過酸化水素、フッ素
ガス、塩素ガス及びオゾン等も使用可能である。また、
その添加方法は蒸留する前にケイフッ化水素酸の液中に
添加しても、また、蒸留時に蒸留缶あるいは蒸留塔に投
入してもよい。
【0011】
【作用】前記した蒸留法だけでは精製が困難であった不
純物を本発明により精製することができるのは、次のこ
とによると推測される。 1 硫黄化合物、燐化合物、硼素化合物及び砒素化合物
等の不純物が酸化剤によって酸化され、その結果生成し
た化合物の沸点がケイフッ化水素酸の沸点に対して著し
く高い方へシフトするか、逆に低い方へシフトすること
によって、蒸留による分離を容易にする。 2 ケイフッ化水素酸中の硫黄化合物、燐化合物、硼素
化合物及び砒素化合物等の不純物が酸化剤によって酸化
分解され、その結果生成した化合物の沸点がケイフッ化
水素酸の沸点に対して著しく高い方へシフトするか、逆
に低い方へシフトすることによって、蒸留による分離を
容易にする。
【0012】しかし、この酸化剤と加熱蒸留による精製
法の効果は、実用上充分満足し得るものであって、多数
の実験によって確認されたものである。しかも、本発明
による精製法は、粗製ケイフッ化水素酸がフッ化水素に
対して0.3 〜1.3 倍モル数の四フッ化ケイ素を含有し、
その両者が20〜65重量パーセントである水溶液のように
広範囲な濃度領域で効果が発揮される。
【0013】
【実施例】以下、実施例をもって、本発明の効果を説明
するが、本発明の方法はこの実施例のみに限定されるも
のではない。
【0014】実施例1 表1に示す不純物を含む原料ケイフッ化水素酸(フッ化
水素 7.8 モル/リットル、四フッ化ケイ素 3.9 モル
/リットル)100 kgに過マンガン酸カリウムを攪拌しな
がら液色が淡紫色を示すまで投入した。その液をフッ素
樹脂製の蒸留装置に導入し、加熱蒸留を行ってケイフッ
化水素酸を精製し、精製ケイフッ化水素酸80kgを得た。
そして、精製したケイフッ化水素酸中の不純物含有量を
ICP-MS法及びICP-AES 法で調べて表1に示す結果を得
た。
【0015】
【表1】
【0016】実施例2 表2に示す不純物を含む原料ケイフッ化水素酸(フッ化
水素 3.3 モル/リットル、四フッ化ケイ素 3.9 モル
/リットル)200 kgに過マンガン酸カリウムを攪拌しな
がら液色が淡紫色を示すまで投入した。その液をフッ素
樹脂製の蒸留装置に導入し、加熱蒸留を行ってケイフッ
化水素酸を精製し、精製ケイフッ化水素酸170 kgを得
た。そして、精製したケイフッ化水素酸中の不純物含有
量をICP-MS法及びICP-AES 法で調べて表2に示す結果を
得た。
【0017】
【表2】
【0018】実施例3 表3に示す不純物を含む原料ケイフッ化水素酸(フッ化
水素 3.3 モル/リットル、四フッ化ケイ素 4.0 モル
/リットル)150 kgをフッ素樹脂製の蒸留装置に導入
し、蒸留塔にフッ素ガスを100 ミリリットル/分で投入
しながら15kg/時間の蒸発量で蒸留を行ってケイフッ化
水素酸を精製し、精製ケイフッ化水素酸120 kgを得た。
そして、精製したケイフッ化水素酸中の不純物含有量を
ICP-MS法及びイオンクロマトグラフ法で調べて表3に示
す結果を得た。
【0019】
【表3】
【0020】表4に示す不純物を含む原料ケイフッ化水
素酸(フッ化水素 7.8 モル/リットル、四フッ化ケイ
素 3.9 モル/リットル)100 kgに重クロム酸カリウム
200gを攪拌しながら投入した。その液をフッ素樹脂製の
蒸留装置に導入し、加熱蒸留を行ってケイフッ化水素酸
を精製し、精製ケイフッ化水素酸70kgを得た。そして、
精製したケイフッ化水素酸中の不純物含有量をICP-MS法
及びイオンクロマトグラフ法で調べて表4に示す結果を
得た。
【0021】
【表4】
【0022】対比実験 表5に示す不純物を含む原料ケイフッ化水素酸(フッ化
水素 7.8 モル/リットル、四フッ化ケイ素 3.9 モル
/リットル)100 kgをフッ素樹脂製の蒸留装置に導入
し、加熱蒸留を行ってケイフッ化水素酸を精製し、精製
ケイフッ化水素酸65kgを得た。そして、精製したケイフ
ッ化水素酸中の不純物含有量をICP-MS法及びイオンクロ
マトグラフ法で調べて表5に示す結果を得た。
【0023】
【表5】
【0024】
【発明の効果】以上からも明らかなように、本発明にお
けるケイフッ化水素酸の精製方法は、ケイフッ化水素酸
中の硫黄化合物、燐化合物、硼素化合物及び砒素化合物
等の不純物の除去に関して、きわめて有効なものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 友克 大阪府大阪市中央区高麗橋2丁目6番10号 森田化学工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フッ化水素に対して0.3 〜1.3 倍モル数の
    四フッ化ケイ素を含有し、その両者が20〜65重量パーセ
    ントである水溶液に、過マンガン酸カリウム等の酸化剤
    を添加し、加熱蒸留して、その水溶液に含有される硫黄
    化合物、燐化合物、硼素化合物及び砒素化合物を酸化除
    去することを特徴とするケイフッ化水素酸の精製方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11639302B2 (en) 2016-11-10 2023-05-02 Mexichem Fluor S.A. De C.V. Process for reducing the concentration of arsenic in an aqueous solution comprising a fluoroacid

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11639302B2 (en) 2016-11-10 2023-05-02 Mexichem Fluor S.A. De C.V. Process for reducing the concentration of arsenic in an aqueous solution comprising a fluoroacid

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